パワーMOS FET アプリケーション例

(1)

パワーMOS FET

アプリケーション例

1. 電源用

1.1 スイッチング電源

• 応用機器

ネットワークサーバ，WS(ワークステーション)，RAID

RAID

ࠕࡊ࡝ࠤ࡯࡚ࠪࡦ

ࠕࡊ࡝ࠤ࡯࡚ࠪࡦࡉࡠ࠶ࠢ

PFC

PFC+PWM

DC/DC

ੑᰴ஥

หᦼᢛᵹ

ࡎ࠶࠻ࠬࡢ࠶ࡊ

VRM

* : 㐿⊒ਛ

MOS FET

500V

30 to 60V

20 to 30V

ࠦࡦ࠻ࡠ࡯࡞IC

HA16142

HA16158*

HA16341

HA16342

—

5V

2.5V

12V

PWM

IC

(㐿⊒ਛ)

DC/DC

ࠦࡦࡃ࡯࠲

1.8V

࡚ࠪ࠶࠻ࠠ࠳ࠗࠝ࡯࠼ౝ⬿

5V

Vin AC

2SK3235

× n

H7N0307LM

× n

HAT2180RP

HAT2211RP

DC/DC

PFC

Secondary IC HA16342

Main

SW

Synchronous

Rectification

ੑᰴ஥หᦼᢛᵹ

ࡎ࠶࠻ࠬࡢ࠶ࡊ

Current Share

Hot Swap

Primary IC HA16142

AUX

PFC

Voltage Detector

ࠨ࡯ࡃ

(PC㧘ࡀ࠶࠻ࡢ࡯ࠢ)

2SK3235

_{× n}

(N+1)

R07ZZ0006JJ0200

(Previous: RJJ27G0013-0100Z)

Rev.2.00

2014.08.18

(2)

R07ZZ0006JJ0200 Rev.2.00

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1.2 DC/DC コンバータ

• 応用機器

ノート PC，VTR カメラ，オンボード電源 2 次側，Li イオン電池パックの過充電保護用

ࡁ࡯࠻PC㔚Ḯ↪DC/DCࠦࡦࡃ࡯࠲ࠪࠬ࠹ࡓ૶↪଀ DC/DC ࠦࡦࡃ࡯࠲㔚Ḯ ACࠕ࠳ࡊ࠲ ల㔚ེ Li Ion㔚ᳰ ࡄ࠶ࠢ AC ࠕ࠳ࡊ࠲ ࡄࡢ࡯ࡑࡀࠫࡔ ࡦ࠻ࠬࠗ࠶࠴ ࡄࡢ࡯ࡑࡀࠫ ࡔࡦ࠻ࠬࠗ࠶࠴ (ࡄࡢ࡯ ࡑࡀࠫࡔࡦ࠻) DC/DC ࠦࡦࡃ࡯࠲ 2.5V 2.5V Vb Vb PWM IC Memory Load 3.3V HAT2180RP HAT1048R × 2 HAT2211RP HAT1048R HAT1054R HAT2064R HAT2071R CPU 1.5V HAT2198R × n HAT2195R × n 2.5V PWM IC Vb HDD CD-ROM DVD PWM IC 5.0V HAT1054R MPU TFTࡃ࠶ࠢ࡜ࠗ࠻ 㔚Ḯ ACࠕ࠳ࡊ࠲ ల㔚ེ 㔚ᳰࡄ࠶ࠢ ᔕ↪ᯏེ 㔚ᳰߩ࠮࡞ + ⋙ⷞ↪IC Liࠗࠝࡦ㔚ᳰㆊల㔚଻⼔࿁〝૶↪଀ HZM6.2Z ࠮࡞࡜(GSM, CDMA) PDC, ࡒ࠾࠺ࠖࠬࠢ ࠞࡓࠦ࡯࠳, DSC, DVC ࡁ࡯࠻PC 1࠮࡞ 2࠮࡞ 8,9࠮࡞ 4 series 2 parallel 3 series 3 parallel Li Ion DC/DCࠦࡦࡃ࡯࠲ DC/DC MOS FET ૶↪ᢙ㊂ ࡄࡢ࡯ࡑࡀࠫࡔࡦ࠻ࠬࠗ࠶࠴ 2㨪4ࡩ8㨪10ࡩ 4㨪6ࡩ 1㨪2ࡩ 15㨪22ࡩ TFTࡃ࠶ࠢ ࡜ࠗ࠻㔚Ḯ૶↪ᢙ㊂ว⸘ HAT1128R HAT1125H ࡔࠗࡦMOS ࠼࡜ࠗࡃ↪ઁ ࡑࠗࠢࡠFET 2SJ576 2SK3289 Vb HAT2219R

(3)

1.3 VRM(Voltage Regulator Module)

• 応用機器

デスクトップ PC，ノート PC，ネットワークサーバ，WS(ワークステーション)

Control IC PWM Control IC Vin = 12V Hi-Side

Single Phase

Multi Phase

Circuit Topology

Lo-Side 3 Phase to 4 Phase Vout 1.6V PWM Control IC CPU Vin = 12V Vout 1.3V CPU

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1.4 ベースステーション SMPS(Switch-Mode Power Supply)

AC-DC SMPS System Base Station

ࡃ࠶࠹࡝ UPS 㔚ജቶ ᯏ᪾ቶ AC 6.6kV ㅢାᯏቶ 㜞࿶ಾᦧ⋚ AC-DC AC-DC AC-DC DC/DC DC/DC DC48V Vin(AC) 200V Control IC H5N2507P SBD Control PWM IC C C PWM IC H5N5004PL H5N5005PL High Voltage Input PWM Rectifier DC/DC Main Switch Synchronous Rectifier PFC Hot Swap SBD 2SK3228 Error Voltage Detector Circuit Shunt Reg IC Vout = 48V Rectifier Diode MOS FET 500V AP5-HF(Built-in Fast Recovery Diode)

250V AP5-HF(Built-in Fast Recovery Diode)

Low Voltage D6/D7-L Ultra

Low RDS(on) HA17341 (2㨪4ࡩ/บ)

(5)

1.5 通信機器用 DC/DC コンバータ

DC/DC

ࡔࠗࡦ

ࠬࠗ࠶࠴

หᦼᢛᵹ

ੑᰴ஥

HAT2058R

㔚࿶ᄌേ

ᬌ⍮೙ᓮ

Control

IC

Control

IC

⓭౉㔚ᵹ

೙ᓮ࿁〝

DC

48V

Vout = 1.5

㨪2.0V

at

_{η = 90%χ}

LSI

േ૞㔚࿶ߪ5V,

3.3Vψ1.5V㨪2.0V

ߐࠄߦ዁᧪ૐ㔚࿶ൻ

DC-DCࠦࡦࡃ࡯࠲㔚Ḯࠪࠬ࠹ࡓ

Shunt

Reg

IC

ࡄࡢ࡯THM(Thermal Temperature Resistor)

Unit

ࠨ࡯ࡒࠬ࠲ψMOS FET߳ SBDᢛᵹψ MOSหᦼᢛ ᵹᣇᑼ᜛ᄢ

200V to 250V

AP5-H Low Ron/Qgd

HAT2077RH5N2508DS

ࠪࡖࡦ࠻࡟ࠡࡘ࡟࡯࠲IC

HA17L431ALP

D7-L Ultra Low Ron &

Low Qg/Qgd

30V/5.0mΩ/SOP-8(HAT2064R) 30V/2.9mΩ/LFPAK(HAT2099H)

(6)

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2. モータ駆動

2.1 OA 機器，小形モータ駆動

٨PPC, ࡊ࡝ࡦ࠲

٨ࠞࡔ࡜ (Hࡉ࡝࠶ࠫ)

٨ࠨ࡯ࡃ╬ߩHDD

ޓ(ࠬࡇࡦ࠼࡞ࡕ࡯࠲࠼࡜ࠗࡉ)

࠼࡜ࡓ ࡟࡯ࠩ ࠳ࠗࠝ࡯࠼ ⚕ㅍࠅ ࡕ࡯࠲ ࡐ࡝ࠧࡦ ࡒ࡜࡯ ࠻࠽࡯ M +VDD +VDD R Sense W V U

(7)

3. サーボモータ/インバータ用モータドライブ

ࠨ࡯ࡏࡕ࡯࠲(ࡑࠪ࡯ࡦ࠷࡯࡞)

ࠗࡦࡃ࡯࠲(ࠛࠕࠦࡦ࠺࡚ࠖࠪ࠽)

ࡕ࡯࠲࠼࡜ࠗࡃ

ࠦࡦࡃ࡯࠲

ࠗࡦࡃ࡯࠲

M

ࡕ࡯࠲

Y AKTOMA

4. 自動車

㧙 ⥄േゞ㔚ⵝࠪࠬ࠹ࡓ࿑ 㧙 ࠛࡦࠫࡦ㑐ଥ 1 Άᢱྃ኿ 㔚⏛ࡐࡦࡊ 㔚⏛ࡃ࡞ࡉઁ ࠻࡜ࡦࠬ ࡒ࠶࡚ࠪࡦ㑐ଥ 2 A/T(࠻࡞ࠦࡦ)ઁ ࡄࡢ࡯MOS FET૶↪ߩࡔ࡝࠶࠻ (VDSS҇150V ࠢ࡜ࠬ) ࡃࠗࡐ࡯࡜ߢߪߢ߈ߥ޿ ૐ㘻๺㔚࿶ൻ߇ߢ߈ࠆޕ (଀) VCE (sat) Bipolar 1.8V (at 25A) 0.85V (at 5A) MOS FET 0.85 V 0.16 V → → ψ᡼ᾲ᧼ߩዊᒻൻ߹ߚߪή૶↪ൻޕ 5V♽㔚Ḯ߆ࠄߩ⋥ធ࠼࡜ࠗࡉ߇ น⢻ޕ ࠼࡜ࠗࡉ㔚ജ߇ዋߥ޿ޕ ψ࿁〝߇◲නޕ ๟ㄝㇱຠ߇ዊᒻൻߢ߈㧘ㇱຠὐᢙ߽ ዋߥ޿ޕ ࠮࠶࠻ߩዊᒻൻ㧘ૐଔᩰൻ㧘㜞ା㗬ᐲ߇㆐ᚑߢ߈ࠆޕ

ࡄࡀ࡞㑐ଥ 4 ᾖᐲ ࠦࡦ࠻ࡠ࡯࡞ ᔟㆡᕈ೙ᓮ㑐ଥ 5 ࠛࠕࠦࡦ ࡄࡢ࡯࠙ࠖࡦ࠼ 㔚േࡒ࡜࡯ ࠪ࡯࠻ࠦࡦ࠻ࡠ࡯࡞ ઁ ቟ోᕈ 6 ࠛࠕࡃ࠶ࠣࠪࠬ࠹ࡓ ઁ ⿷࿁ࠅ, ゞ૕೙ᓮ㑐ଥ 3 ࠕࡦ࠴ࠬࠠ࠶࠼ࡉ࡟࡯ࠠ ࠨࠬࡍࡦ࡚ࠪࡦ ࡄࡢ࡯ࠬ࠹ࠕ࡝ࡦࠣ ゞ㜞೙ᓮ ઁ

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5. 蛍光灯インバータ

(9)

ホームページとサポート窓口

ルネサスエレクトロニクスホームページ

http://japan.renesas.com/

お問合せ先

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(10)

A-1

改訂記録

Rev.

発行日

改訂内容

ページ

ポイント

1.00 2004.07.26 —

初版発行

2.00 2014.08.18 —

http://www.renesas.com

※営業お問合せ窓口の住所は変更になることがあります。最新情報につきましては、弊社ホームページをご覧ください。

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